CN107676847A - 一种太阳能电热混合取暖器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能电热混合取暖器,包括安装于室外的室外机和安装于室内的室内机,所述室外机包括吸收太阳能并完成光热转换的太阳光热转换装置、室外气/室内排出气热交换装置、气路系统及保温装置;所述室内机包括进风室内分机和排风室内分机两部分;进风室内分机包括风机、电加热装置、控制装置;光照充足时,太阳光热转换装置将吸收的光能转化为热能,加热室外空气,通过进风室内分机将热空气吹入室内;光照不足或无太阳光时,控制装置控制电加热装置工作,完成光热与电热的切换,加热空气,使空气恒温吹入室内,与传统取暖器相比,具有耗电量低、节能环保、加热面积大的优势。
Description
技术领域
本发明属于取暖技术领域,特别涉及一种太阳能电热混合取暖器。
背景技术
取暖器是指用于取暖的设备。目前取暖器有很多种,最常见的取暖器是以电为能源进行加热供暖的取暖设备,也可叫做电采暖器,被广泛用于住宅、办公室、宾馆、商场、医院、学校、火车车厢等移动供暖、简易活动房等各类民用与公共建筑。目前市面上的电暖器产品根据采暖方式的不同可分为石英管取暖器、电热丝取暖器、油汀式电取暖器、碳纤维取暖器、电热膜式取暖器、对流式取暖器等种类,不同种类的电暖器具有各自的优缺点。
卤素管取暖器卤素管具有热效率高、加热不氧化、使用寿命长等优点,但加热时会产生较强的可见光,不宜在卧室使用;加热器中的玻璃管在加热时遇冷水易爆裂;电热丝取暖器经久耐用,不易老化,将发热点扩散到取暖器的整个面,受热均匀,且耗电量低节能省电,停机后温度下降快,供热范围小,且消耗氧气,长期使用电热丝容易发生断裂,仅适用于8平米以下房间使用;陶瓷发热体取暖器具有安全、高效电热膜发热,热效高等优点,但也存在功率衰减,使用寿命短,没有电磁屏蔽,不利于人体健康等劣势。
通过调研发现,目前市场中绝大部分取暖器取暖方式为电热供暖,普遍存在耗电量大、加热面积小、温度不均匀等缺点。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明提供一种太阳能电热混合取暖器,采用太阳光能实现日间取暖,采用电加热实现夜间取暖,即采用高效吸热涂层实现太阳光热转换及热传递的功能,当太阳光线不足时,利用电热对空气加热,实现太阳光热/电热混合型取暖系统;并且通过控制装置,完成风速与气体温度协调,实现空气恒温控制。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种太阳能电热混合取暖器,包括安装于室外的室外机和安装于室内的室内机,所述室外机包括吸收太阳能并完成光热转换的太阳光热转换装置、用于完成室内排出空气与室外进气的热交换的室外气/室内排出气热交换装置、气路系统及保温装置,太阳光热转换装置连接热交换装置;所述室内机包括进风室内分机和排风室内分机两部分,进风室内分机和排风室内分机分别接热交换装置的两端;进风室内分机包括风机、电加热装置、控制装置;光照充足时,太阳光热转换装置将吸收的光能转化为热能,加热室外空气,通过进风室内分机将热空气吹入室内;光照不足或无太阳光时,控制装置控制电加热装置工作,完成光热与电热的切换,加热空气,使空气恒温吹入室内。
进一步的,所述进风室内分机安装于室内屋顶与墙壁拐角处,还包括温度控制器、电加热温度补偿回路、空气流速控制器,温度控制器、电加热温度补偿回路、空气流速控制器分别由控制装置控制,实现风速控制与温度补偿功能,保证室内进风恒温。
进一步的,所述热交换装置内设有电磁控制三向阀,电磁控制三向阀分别接室外风、进风室内分机、排风室内分机,控制装置控制电磁控制三向阀的开启。
进一步的,所述控制装置控制三种电路,分别是光热/电热切换电路、室内/外循环控制电路、风速/温度匹配控制电路;控制装置通过控制电加热装置的开启,实现光热与电热的切换;控制装置控制电磁控制三向阀的开启,实现室内循环/室外循环的切换,室内循环时,室内空气经热交换装置实现与室外进气的热交换,实现高效热量回收;控制装置通过空气流速控制器实现风速控制、并通过温度控制器和电加热温度补偿回路实现温度控制,进而实现室内进风恒温控制。
进一步的,所述太阳光热转换装置包括涂有高效吸热涂层TiAlN的集热面板和室内外空气热交换器,高效吸热涂层用于加热室外进气,实现光热转换功能,光热转换效率≥90%。
进一步的,所述气路系统包括弯曲气流导向机构,实现热量由集热面板向空气的传递。
进一步的,所述保温装置为设于热交换装置与气路系统外的保温棉。
进一步的,所述太阳能电热混合取暖器还设有除湿装置。
与现有技术相比,本发明优点在于:
(1)利用太阳光热转换与热传递,实现太阳光线充足时的节能取暖,高效吸热涂层实现光热转换效率≥90%,光照不足或无太阳光时,利用电热对空气加热,实现太阳光热/电热混合型取暖系统,使空气恒温吹入室内,节省电能;
(2)本发明还可以智能选择气源,实现室内循环/室外循环的切换,利用室内排出空气的热量与室外空气进行热交换,实现高效热量回收;
(3)利用气流控制与温度补偿控制实现室内恒温进气,与传统取暖器相比,全天节电40%以上,节能环保。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的进风室内分机结构示意图;
图3为本发明的控制原理框图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的说明。
如图1-3所示,太阳能电热混合取暖器,包括安装于室外的室外机和安装于室内的室内机,室外机包括吸收太阳能并完成光热转换的太阳光热转换装置1、用于完成室内排出空气与室外进气的热交换的室外气/室内排出气热交换装置2、气路系统及保温装置,太阳光热转换装置1连接热交换装置2;室内机包括进风室内分机3和排风室内分机4两部分,进风室内分机3和排风室内分机4分别接热交换装置2的两端;进风室内分机3包括风机5、电加热装置6、控制装置,电加热装置6主要由电阻丝、绝缘保护材料、温度测量等构成,此处不再赘述。
太阳光热转换装置1包括涂有高效吸热涂层TiAlN的集热面板和室内外空气热交换器,高效吸热涂层用于加热室外进气,实现光热转换功能,集热板面积1m2,TiAlN吸热涂层光吸收率≥95%,光发射率≤5%,光热转换效率≥90%;气路系统包括弯曲气流导向机构,实现热量由集热面板向空气的传递,气流流向控制可实现加长气路作用,进而实现增加热量由吸热涂层至空气的传递效率;保温装置为设于热交换装置2与气路系统外的保温棉等材料,实现整个热转换装置及气路系统的温度保持。
光照充足时,太阳光热转换装置1将吸收的光能转化为热能,加热室外空气,通过进风室内分机3将热空气吹入室内;光照不足或无太阳光时,控制装置控制电加热装置6工作,完成光热与电热的切换,加热空气,使空气恒温吹入室内。
进风室内分机3安装于室内屋顶与墙壁拐角处,还包括温度控制器、电加热温度补偿回路、空气流速控制器,温度控制器、电加热温度补偿回路、空气流速控制器分别由控制装置控制,实现风速控制与温度补偿功能,保证室内进风恒温。
热交换装置2内设有电磁控制三向阀,电磁控制三向阀分别接室外风、进风室内分机3、排风室内分机4,控制装置控制电磁控制三向阀的开启。
控制装置控制三种电路,分别是光热/电热切换电路、室内/外循环控制电路、风速/温度匹配控制电路;控制装置通过控制电加热装置6的开启,实现光热与电热的切换;控制装置控制电磁控制三向阀的开启,实现室内循环/室外循环的切换,室内循环时,室内空气经热交换装置2实现与室外进气的热交换,实现高效热量回收;控制装置通过空气流速控制器实现风速控制、并通过温度控制器和电加热温度补偿回路实现温度控制,进而实现室内进风恒温控制。
另外,本发明的太阳能电热混合取暖器还可根据需要,加配除湿装置,除湿装置可采用除湿机、冷凝装置、转轮除湿、吸附剂等方法,优选方法为冷凝除湿。
冬季晴朗天气,房屋面积30m2,室外空气温度为0度,室内无其它加热设备,进气风机流量为300m3/h,室内机出口温度为10度,当采用室内空气引至集热器进气口时,室内机出口温度可达30度。
综上所述,本发明利用太阳光热转换与热传递,实现太阳光线充足时的节能取暖,高效吸热涂层实现光热转换效率≥90%,光照不足或无太阳光时,利用电热对空气加热,实现太阳光热/电热混合型取暖系统,使空气恒温吹入室内,节省电能;本发明还可以智能选择气源,实现室内循环/室外循环的切换,利用室内排出空气的热量与室外空气进行热交换,实现高效热量回收;与传统取暖器相比,全天节电40%以上。
当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不限于上述举例,本技术领域的普通技术人员,在本发明的实质范围内,做出的变化、改型、添加或替换,都应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种太阳能电热混合取暖器,其特征在于:包括安装于室外的室外机和安装于室内的室内机,所述室外机包括吸收太阳能并完成光热转换的太阳光热转换装置、用于完成室内排出空气与室外进气的热交换的室外气/室内排出气热交换装置、气路系统及保温装置,太阳光热转换装置连接热交换装置;所述室内机包括进风室内分机和排风室内分机两部分,进风室内分机和排风室内分机分别接热交换装置的两端;进风室内分机包括风机、电加热装置、控制装置;光照充足时,太阳光热转换装置将吸收的光能转化为热能,加热室外空气,通过进风室内分机将热空气吹入室内;光照不足或无太阳光时,控制装置控制电加热装置工作,完成光热与电热的切换,加热空气,使空气恒温吹入室内。
2.根据权利要求1所述的太阳能电热混合取暖器,其特征在于:所述进风室内分机安装于室内屋顶与墙壁拐角处,还包括温度控制器、电加热温度补偿回路、空气流速控制器,温度控制器、电加热温度补偿回路、空气流速控制器分别由控制装置控制,实现风速控制与温度补偿功能,保证室内进风恒温。
3.根据权利要求2所述的太阳能电热混合取暖器,其特征在于:所述热交换装置内设有电磁控制三向阀,电磁控制三向阀分别接室外风、进风室内分机、排风室内分机,控制装置控制电磁控制三向阀的开启。
4.根据权利要求3所述的太阳能电热混合取暖器,其特征在于:所述控制装置控制三种电路,分别是光热/电热切换电路、室内/外循环控制电路、风速/温度匹配控制电路;控制装置通过控制电加热装置的开启,实现光热与电热的切换;控制装置控制电磁控制三向阀的开启,实现室内循环/室外循环的切换,室内循环时,室内空气经热交换装置实现与室外进气的热交换,实现高效热量回收;控制装置通过空气流速控制器实现风速控制、并通过温度控制器和电加热温度补偿回路实现温度控制,进而实现室内进风恒温控制。
5.根据权利要求1所述的太阳能电热混合取暖器,其特征在于:所述太阳光热转换装置包括涂有高效吸热涂层TiAlN的集热面板和室内外空气热交换器,高效吸热涂层用于加热室外进气,实现光热转换功能,光热转换效率≥90%。
6.根据权利要求1所述的太阳能电热混合取暖器,其特征在于:所述气路系统包括弯曲气流导向机构,实现热量由集热面板向空气的传递。
7.根据权利要求1所述的太阳能电热混合取暖器,其特征在于:所述保温装置为设于热交换装置与气路系统外的保温棉。
8.根据权利要求1所述的太阳能电热混合取暖器,其特征在于:还设有除湿装置。
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Cited By (2)
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CN111089331A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-05-01 | 青岛富强电子有限公司 | 一种多功能环保光暖器 |
CN111981562A (zh) * | 2019-05-22 | 2020-11-24 | 齐鲁工业大学 | 一种利用蓝膜管吸收太阳光热的供暖设备 |
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